EOS EGGathon 全球挑战赛第一名设计作品解析,3D打印STL格式文件免费下载

发表于 2019-8-17 21:55:55 显示全部楼层 0 1416

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EOS Eggathon 挑战赛已正式拉下帷幕,非常感谢来自全球各地的参与者,与我们分享这些新奇的作品和创意。我们从一百多个作品中挑选出十个作品进行打印,最终通过测试评选,我们找到了以下三个最佳作品。

获奖作品.jpg

点击查看评测视频: https://v.qq.com/x/page/p0900f9bzfi.html?start=703

其中第一名来自中国的金欣。通过与金欣简单采访了解到,他早前从事模具设计工作,1999 年已经接触到3D打印并在 2015 年创建了3D打印云服务平台《创想智造3D打印网》。对于此次获奖,金欣表示是意料之中,也是意料之外。因一直从事3D打印服务工作,同时对3D设计也比较熟悉,所以可以完成这样的设计,满足产品的功能需求。

最后再次感谢每一位参加这次挑战的参赛者,通过这次创意竞赛向我们展示设计的重要性!这个挑战对我们来说也极具意义,它再次证明了增材制造在解决类似"简单"问题方面的巨大潜能。

以上图文内容来源于EOS微信公众号2019年8月14日文章,原标题【EGGathon 挑战赛结果出炉:中国参赛者摘得桂冠】: https://mp.weixin.qq.com/s/G0V_3mNO9Rgi3onePTb7SQ



下面由本人来具体介绍一下这个产品的设计过程:

前面文章中图片上3个产品的比例不同,实际的产品小很多,以下视频截图供参考。
视频截图.jpg

先看一下挑战赛的规则:
  • 本次比赛的目的是设计一个容器结构,用来装下一个鸡蛋,并从高处跌落时保护它免受地面撞击破碎。
  • 鸡蛋容器必须全部 3D 打印完成,并且尺寸必须适合 15x15x20(z-height) cm 的构建体积。
  • 它可以由多个部件组成,在完成构建工作后进行组装,无需额外的粘合剂或紧固件。


产品设计思路:
要设计一个装鸡蛋的容器,从高空坠落鸡蛋不碎,主要就是减震结构的设计,我从以下几方面考虑:
1、材料选择:尼龙材料比较薄的情况下具有一定的弹性,可以起到缓冲减震作用。
2、结构设计:用2mm壁厚做了个笼子式的框架起到固定支撑作用,基于框架做了一些壁厚1.5mm的圆环,对内部放置的鸡蛋和外部的地板进行缓冲,起到保护作用。同时,为了方便鸡蛋的放入,上下框架通过转轴链接,用卡扣固定。 基于尼龙粉末3D打印的特点,4个部件之间留有间隙即可一体式打印完成,无需后续的组装,简单方便。
3、成本优化:尼龙打印成本影响因素主要是占用空间和产品重量。占用空间应尽量减少,本产品最终外形尺寸: 99*99*104;产品重量应尽量轻,本产品只有26g。单个制造成本比较低。

DFAM 面向增材制造的产品设计:
基于3D打印的产品设计,首先要考虑3D打印工艺的难易程度,例如完全封闭的中空结构是不能实现的,太小的尺寸也打印不出来,尼龙3D打印要额外考虑粉末清理等;
成本优化也是产品设计必须要考虑的,尽可能在实现产品功能的前提下,尽量减少制造成本,避免浪费。

产品建模设计过程:
由于时间有限,只能做简单的设计,结构尺寸等都是凭感觉经验来做的。

1、建一个鸡蛋原型,找两个鸡蛋大概测量即可,尺寸偏小一些,避免小鸡蛋在里面晃动太大。(注:当时不知道是全球的作品征集和测试,不了解国外鸡蛋的大概尺寸,这个有点疏忽了,设计前应该更充分了解最终使用场景的。
鸡蛋.jpg


2、框架设计,是整个产品的支撑结构,尼龙材料有一定的强度和韧性,厚度不用太厚,2mm应该够了。
框架.jpg


3、减震设计,鸡蛋的内外都要做缓冲才可以,最简单的就是做一些圆环结构,要有一定的弹性,冲击时还不能断裂,太薄会软,太厚没有弹性,选择1.5mm厚度。
3 圆环.jpg


4、阵列特征,圆周阵列、镜像,主体基本完成。
4 阵列.jpg
5 阵列2.jpg


5、上下壳体的转轴结构设计,尼龙3D打印的工艺,一体设计,中间预留间隙即可。
6 转轴.jpg


6、上下壳体的扣位,一体设计。
7 扣子.jpg

产品设计完成。整个设计只用了几个简单的指令:拉伸、旋转、阵列,未考虑太多的外观造型设计问题。



补充说明产品设计验证的几个幕后:
提交的作品是第3版设计,是经过2次设计优化迭代的。

第1版设计只用了几个小时时间就快速做好了,没考虑太多,实际也没必要考虑太多,先打印出来实物看,2天后看到实物发现了几个问题:
1、周圈减震用的圆环直径太小了(第一版设计是1mm直径),太软了。
        解决方案:圆环直径改为1.5mm;
2、圆环数量太少,对鸡蛋的保护不够。
        解决方案:增加一些圆环数量;
3、最开始上下壳的扣位只做了一个,产品落地后有可能会弹开。
        解决方案:增加了一个扣位,确保产品扣紧。

2天后,第2版实物打印完成,还有一点小问题:
圆环数量还是少,减震不够,有的会断裂,需要再增加一些小一号的圆环做缓冲;
放入鸡蛋后,在木地板上做跌落测试多次,鸡蛋都没有破损。

由于时间关系,没有再做实物验证,针对以上问题修改了设计后,就提交了作品。
以下实物照片为第2版打印实物,可以跟最终的设计做一下对比。
实物1.jpg
实物2.jpg
实物3.jpg
实物4.jpg
实物5.jpg
实物6.jpg
实物7.jpg

总结: 不要停留在想,不要停留在电脑上,要快速做出实物,不断优化,好的产品设计都是迭代出来了!

本产品高精度STL模型下载链接:
请点击下载: https://pan.baidu.com/s/1Re3LzcOlDHpR_dfOqbnXdg
RAR解压缩密码为: 24Maker

最后的最后,广告时间:

【创想智造】为您提供小批量产品的快速智造服务,在充分了解客户对产品的使用需求之后,综合考虑材料性能、制造方式和成本、交付时间等因素,制定最优化的快速制件方案,但是并不仅仅局限在各种材料的3D打印工艺,很多时候还要结合传统的制造工艺,例如:塑料机加工、金属机加工(CNC、EDM等)、硅胶复模、模具注塑等,加速产品的研发试制进程,快速做出好的产品。

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以上图文内容为【创想智造3D打印网】原创,转载请注明本文链接: https://24maker.com/thread-21092-1-1.html
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